Estructuras tridimensionales, PDB, Visualización molecular

Presentación del tema: "Estructuras tridimensionales, PDB, Visualización molecular"— Transcripción de la presentación:

1 Estructuras tridimensionales, PDB, Visualización molecular

2 Bioinformática estructural: análisis de las estructuras de las proteínas y sus funciones mediante herramientas informáticas

3 Herramientas y técnicas para:
Analizar Guardar Visualizar Predecir Comparar Evaluar ESTRUCTURAS DE PROTEÍNAS

4 Proteínas como las entidades moleculares más complejas de la naturaleza
Tendencia natural de las proteínas a no mantenerse como una cadena estirada

5 1-GLSDGEWQLV LNVWGKVEAD IPGHGQEVLI RLFKGHPETL EKFDKFKHLK
SEDEMKASED LKKHGATVLT ALGGILKKKG HHEAEIKPLA QSHATKHKIP VKYLEFISEC IIQVLQSKHP GDFGADAQGA MNKALELFRK DM ASNYKELG FQG-153

6 -----Ala-Ser-Ile-Met-Arg------
La secuencia de aminoácidos determina una forma. La forma 3D de la proteína -----Ala-Ser-Ile-Met-Arg------

7 -Ala-Ser-Ile-Met-Arg-
Función La secuencia de aminoácidos determina una forma. La forma 3D de la proteína con su función

8 Niveles de Complejidad: jerarquía
Primaria: hasta ahora Secundaria: hélice alfa 35% de residuos Hoja plegada, 25% de residuos Giros ß, Giros Ω, Hélices 3/10 Total: 65-75% Resto: subestructuras inclasificables, formas al azar (ramdom coils)

9 Estructura cuaternaria
Estructura terciaria Clasificación simple: Todo alfa (>50% helix; <10% ß) Todo ß (>30% beta; <5% heix) Mezcla Clasificación refinada Topologías, motivos dominios Plegamientos . La inmensa mayoría de todas las proteínas se clasificarán de una forma o u otra en en un orden de unos 1000 plegamientos básicos distintos Estructura cuaternaria

10 Difracción de Rayos X

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12 RMN

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14 Banco de datos de estructuras 3D
Primer banco bioinformático en el mundo: 1971 7 Moléculas, tarjetas perforadas

15 Protein data Bank Tour Estadisticas
Buscar la forma activa (conformacion cerrada de la glucoquinasa humana) Vision archivo Guardar archivo

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17 Archivos PDB

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19 Visualización Molecular
Ejemplo de Programa de Visualización: FIRST GLANCE JMOL (Insulina 1TRZ O Glucoquinasa ) Visita a Web de JMOL Descarga del Programa autónomo: Programa JMOL Ejemplo de tutorial sobre glucoquinasa

20 Programas de Visualización Molecular
Rasmol (1995) Chime Protein Explorer (interfaz de Chime, requiere Chime, problemas de Chime) Jmol (java) Deep View Otros: “profesionales” Pymol

21 Protein Explorer

22 Jmol

23 Tutorial de visualización Molecular

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25 Herramientas de comparación y análisis de estructuras 3D
Comprobación estructuras Búsqueda de semejantes en estructura. VAST (1mbn, mioglobina ballena) Alineamiento de estructuras: servidores y deepview Superfícies conservadas (glucoquinasa)

26 Alineamiento estructural

27 Alineamiento estructural
Objetivo: Obtener la mejor superposición de diversas estructuras Programación dinámica puntuando a partir de características geométricas Matrices de distancias intramoleculares Clustering en 3D Es posible la clasificación de estructuras por homología estructural Servidor

28 1b8r parvalbumin 1cll calmodulina

29 Structural alignment calmodulin-Parvalbumin

30 Bases de datos derivadas y de clasificación de las proteínas según su estructura 3D
PDBsum Clasificación: SCOP, CATH

31 PDBSUM

32 Jerarquía CATH C: Clase (contenido en estructura secundaria)
A: Arquitectura (disposición de los elementos de estructura secundaria) T: Topología (disposición de las conexiones entre elementos) H: Homología (homología estructural) S: Secuencia (homología de secuencia) EJEMPLO DE 1BIF Fosfofructoquinasa 2

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36 Rossmand fold 3-Layer(aba) Sandwich Alfa/beta

37 SCOP. Structural Classification of Proteins
Familia. Clara relación evolutiva Superfamilia. Probable origen evolutivo común Plegamiento. Fuerte homología estructural EJEMPLO DE 1 BIF Fosfofructoquinasa 2

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